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網(wǎng)絡(luò)附加存儲(Network Attached Storage，NAS): 是一種專門的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的名稱，它可以直接連接在計算機網(wǎng)絡(luò)上面，對異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)用戶提供了集中式數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。 NAS和傳統(tǒng)的文件存儲服務(wù)或直接存儲設(shè)備不同的地方，在于NAS設(shè)備上面的操作系統(tǒng)和軟件只提供了數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)訪問、以及相關(guān)的管理功能;此外，NAS設(shè)備也提供了不止一種文件傳輸協(xié)議。NAS系統(tǒng)通常有一個以上的硬盤，而且和傳統(tǒng)的文件服務(wù)器一樣，通常會把它們組成RAID來提供服務(wù);有了NAS以后，網(wǎng)絡(luò)上的其他服務(wù)器就可以不必再兼任文件服務(wù)器的功能。NAS的型式很多樣化，可以是一個大量生產(chǎn)的嵌入式設(shè)備，也可以在一般的計算機上運行NAS的軟件。 NAS用的是以文件為單位的通信協(xié)議，例如像是NFS(在UNIX系統(tǒng)上很常見)或是SMB(常用于Windows系統(tǒng))。NAS所用的是以文件為單位的通信協(xié)議，大家都很清楚它們的運作模式，相對之下，存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)用的則是以區(qū)塊為單位的通信協(xié)議、通常是通過SCSI再轉(zhuǎn)為光纖通道或是iSCSI。(還有其他各種不同的SAN通信協(xié)議，像是ATA over Ethernet和HyperSCSI，不過這些都不常見。) NAS計算機或設(shè)備用的通常是精簡版的操作系統(tǒng)，只提供了最單純的文件服務(wù)和其相關(guān)的通信協(xié)議;舉例來說，有一個叫FreeNAS的開放源代碼NAS軟件用的就是精簡版的FreeBSD，它可以在一般的計算機硬件上運行，而商業(yè)化的嵌入式設(shè)備用的則是封閉源碼的操作系統(tǒng)和通信協(xié)議程序。 存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Storage Area Network, SAN): 是一種連接外接存儲設(shè)備和服務(wù)器的架構(gòu)。人們采用包括光纖通道技術(shù)、磁盤陣列、磁帶柜、光盤柜(en)的各種技術(shù)進行實現(xiàn)。該架構(gòu)的特點是，連接到服務(wù)器的存儲設(shè)備，將被操作系統(tǒng)視為直接連接的存儲設(shè)備。盡管SAN的復(fù)雜度和價格已經(jīng)下降，但目前在大型企業(yè)級存儲方案以外還應(yīng)用不甚廣泛。 與SAN相比較，網(wǎng)絡(luò)儲存設(shè)備(NAS, Network Attached Storage)使用的是基于文件的通信協(xié)議，例如NFS或SMB/CIFS通信協(xié)議就被明確的定義為遠程存儲設(shè)備，計算機請求訪問的是抽象文件的一段內(nèi)容，而非對磁盤進行的塊設(shè)備操作。 HBA: 我們知道網(wǎng)卡是用于連接計算機和計算機網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)卡一般插在計算機大總線擴展槽上，卡上有連接計算機網(wǎng)絡(luò)的接口。網(wǎng)卡物理上連接計算機內(nèi)部總線，例如PCI,PCI-X,PCI-E,SUN的Sbus總線等，和計算機網(wǎng)絡(luò)，例如以太網(wǎng)等。存儲系統(tǒng)中也有類似的用于連接計算機內(nèi)部總線和存儲網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。這種位于服務(wù)器上與存儲網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備一般稱為主機總線適配卡(Host Bus Adaptor)HBA。HBA是服務(wù)器內(nèi)部的I/O通道與存儲系統(tǒng)的I/O通道之間的物理連接。最常用的服務(wù)器內(nèi)部I/O通道是PCI和Sbus，它們是連接服務(wù)器CPU和外圍設(shè)備的通訊協(xié)議。存儲系統(tǒng)的I/O通道實際上就是光纖通道。而HBA的作用就是實現(xiàn)內(nèi)部通道協(xié)議PCI或Sbus和光纖通道協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。 常見的服務(wù)器和存儲設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議是IDE，SCSI和光纖通道。為了實現(xiàn)服務(wù)器和存儲設(shè)備之間的通訊，通訊的兩端都需要實現(xiàn)同樣的通訊協(xié)議。存儲設(shè)備上通常都有控制器，控制器實現(xiàn)了一種或幾種通訊協(xié)議，它可以實現(xiàn)IDE,SCSI或光纖通道等存儲協(xié)議到物理存儲設(shè)備的操作協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。而服務(wù)器的通訊協(xié)議是由擴展卡或主板上的集成電路實現(xiàn)的，它負責(zé)實現(xiàn)服務(wù)器內(nèi)總線協(xié)議和IDE，SCSI等存儲協(xié)議的轉(zhuǎn)換。例如PC機中，一般主板上都有IDE協(xié)議的功能，IDE磁盤控制器上有IDE協(xié)議的功能。因此IDE磁盤可以連接到PC機的IDE連接線上。如果磁盤只支持SCSI協(xié)議，那么這種磁盤就不能直接與PC機連接。這時就需要在PC機擴展槽上插入一塊SCSI卡，SCSI磁盤可以與卡連接。SCSI卡實現(xiàn)了PC總線到SCSI的轉(zhuǎn)換。這種SCSI卡實現(xiàn)的功能就是主機總線適配卡的功能。如果磁盤只支持光纖通道協(xié)議，那么服務(wù)器上就需要支持光纖通道協(xié)議，因為光纖通道的高速特性一般服務(wù)器主板都不支持，需要專門的主機總線適配卡。服務(wù)器插入主機總線適配卡后，就可以與支持光纖通道的磁盤通過光纖通道連接了。 故障轉(zhuǎn)移： 在計算機術(shù)語中，故障轉(zhuǎn)移，即當活動的服務(wù)或應(yīng)用意外終止時，快速啟用冗余或備用的服務(wù)器、系統(tǒng)、硬件或者網(wǎng)絡(luò)接替它們工作。 故障轉(zhuǎn)移與交換轉(zhuǎn)移操作基本相同，只是故障轉(zhuǎn)移通常是自動完成的，沒有警告提醒手動完成，而交換轉(zhuǎn)移需要手動進行。 對于要求高可用和高穩(wěn)定性的服務(wù)器、系統(tǒng)或者網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)設(shè)計者通常會設(shè)計故障轉(zhuǎn)移功能。 在服務(wù)器級別，自動故障轉(zhuǎn)移通常使用一個“心跳”線連接兩臺服務(wù)器。只要主服務(wù)器與備用服務(wù)器間脈沖或“心跳”沒有中斷，備用服務(wù)器就不會啟用。為了熱切換和防止服務(wù)中斷，也可能會有第三臺服務(wù)器運行備用組件待命。當檢測到主服務(wù)器“心跳”報警后，備用服務(wù)器會接管服務(wù)。有些系統(tǒng)有發(fā)送故障轉(zhuǎn)移通知的功能。 有些系統(tǒng)故意設(shè)計為不能進行完全自動故障轉(zhuǎn)移，而是需要管理員介入。這種“人工確認的自動故障轉(zhuǎn)移”配置，當管理員確認進行故障轉(zhuǎn)移后，整個過程將自動完成。 負載均衡： 負載均衡(Load balancing)是一種計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，用來在多個計算機(計算機集群)、網(wǎng)絡(luò)連接、CPU、磁盤驅(qū)動器或其他資源中分配負載，以達到優(yōu)化資源使用、最大化吞吐率、最小化響應(yīng)時間、同時避免過載的目的。 使用帶有負載均衡的多個服務(wù)組件，取代單一的組件，可以通過冗余提高可靠性。負載均衡服務(wù)通常是由專用軟件和硬件來完成。 Cluster： 計算機集群(Cluster)簡稱集群是一種計算機系統(tǒng)， 它通過一組松散集成的計算機軟件和/或硬件連接起來高度緊密地協(xié)作完成計算工作。在某種意義上，他們可以被看作是一臺計算機。集群系統(tǒng)中的單個計算機通常稱為節(jié)點，通常通過局域網(wǎng)連接，但也有其它的可能連接方式。集群計算機通常用來改進單個計算機的計算速度和/或可靠性。一般情況下集群計算機比單個計算機，比如工作站或超級計算機性能價格比要高得多。 Switch: 網(wǎng)絡(luò)交換器(英語：Network switch)是一個擴大網(wǎng)絡(luò)的器材，能為子網(wǎng)中提供更多的連接端口，以便連接更多的計算機。交換機工作于OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機內(nèi)部的CPU會在每個端口成功連接時，通過ARP協(xié)議學(xué)習(xí)它的MAC地址，保存成一張ARP表。在今后的通訊中，發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對應(yīng)的端口，而不是所有的端口。因此，交換機可用于劃分數(shù)據(jù)鏈路層廣播，即沖突域;但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播，即廣播域。 軟分區(qū): 軟分區(qū)的含義是交換機將設(shè)備的全局名稱放在一個分區(qū)中，而不管連接的是哪個端口。例如，如果全局名稱Q和全局名稱Z在同一個分區(qū)中，那么它們可以互相對話。相同的，如果Z和A又在另一個分區(qū)，那么Z和A可以看到對方，但是A不能看到Q.這是分區(qū)的復(fù)雜性部分;這種特點在以太網(wǎng)交換機中并不常見。 軟分區(qū)的概念不難理解。它只是簡單的表明架構(gòu)是基于節(jié)點的全局名稱。使用這種軟分區(qū)的好處是，你可以連接到交換機的任何一個端口，而且如果你能看到其他節(jié)點，那么你也能訪問這些節(jié)點。 從管理性的角度來看，軟分區(qū)環(huán)境簡直是一團糟。進行維護時，你必須知道每個節(jié)點連接到哪里。如果使用軟分區(qū)，在交換機上就沒有關(guān)于端口的描述，因為這些端口的信息很可能很快就過時。此外，軟分區(qū)還有一定的安全風(fēng)險。就每個人所相信的而言，沒有人曾經(jīng)看到過一個黑客正在試圖哄騙全局名稱的過程，但是這種行為是可能的。通過改變設(shè)備的全局名稱來改變它的分區(qū)是非常困難的，因為黑客不知道哪些全局名稱可以訪問他所想要進入的分區(qū)。你總不會把自己的交換機設(shè)置信息放在大庭廣眾之下吧？ 硬分區(qū): 硬分區(qū)更類似以太網(wǎng)世界中的虛擬局域網(wǎng)。如果將一個端口放到一個分區(qū)，任何連接到這個端口的流量都是來自這個分區(qū)，或所設(shè)置的數(shù)個分區(qū)。當然，如果有人可以移動光纜的話，那么這種分區(qū)在面對物理攻擊的時候就沒那么安全了。但是，你需要擔心這種情況嗎？因此對于SAN來說，最好的設(shè)置是：交換機硬分區(qū)，并且對可以訪問陣列端(target)邏輯單元號(LUN)的全局名稱進行限制。你的存儲陣列還需要全局名稱屏蔽，以便多個發(fā)起端(initiator)可以被分區(qū)設(shè)置成可以同時看到陣列端。 一些人的分區(qū)架構(gòu)想法很奇怪。將相同操作系統(tǒng)放在一個分區(qū)看起來是個好主義，但在實際上沒有任何意義。過去人們總是很容易害怕將Windows服務(wù)器和使用不同操作系統(tǒng)的存儲陣列放在同一個分區(qū)。當看到新的LUN時，Windows會彈出“你是否需要初始化新卷？”對話窗口，而且如果Windows管理員順手決定點擊“是”的話，那么他就破壞了其他人的邏輯單元號。如果存儲陣列有邏輯單元號屏蔽的話，那么這就不成問題。 SCSI： 小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI，Small Computer System Interface)是一種用于計算機及其周邊設(shè)備之間(硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)、打印機、掃描儀等)系統(tǒng)級接口的獨立處理器標準。SCSI標準定義了命令、通信協(xié)議以及實體的電氣特性(換成OSI的說法，就是占據(jù)了物理層、鏈接層、通信層、應(yīng)用層)，最大部份的應(yīng)用是在存儲設(shè)備上(例如硬盤、磁帶機);但，其實SCSI可以連接的設(shè)備包括有掃描儀、光學(xué)設(shè)備(像CD、DVD)、打印機……等等，SCSI命令中有條列出支持的設(shè)備SCSI周邊設(shè)備。理論上，SCSI不可能連接所有的設(shè)備，所以有“1Fh - unknown or no device type”這個參數(shù)存在。 Fibre Channel： 光纖通道(Fibre Channel，簡稱FC)是一種高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)(通常的運行速率有2Gbps、4Gbps、8Gbps和16Gbps)，主要用于連接計算機存儲設(shè)備。光纖通道由信息技術(shù)標準國際委員會(INCITS)的T11技術(shù)委員會標準化。INCITS受美國國家標準學(xué)會(ANSI)官方認可。過去，光纖通道大多用于超級計算機，但它也成為企業(yè)級存儲SAN中的一種常見連接類型。盡管被稱為光纖通道，但其信號也能在光纖之外的雙絞線上運行。 光纖通道協(xié)議(Fibre Channel Protocol，F(xiàn)CP)是一種類似于TCP的傳輸協(xié)議，大多用于在光纖通道上傳輸SCSI命令。 iSCSI: iSCSI又稱為IP-SAN，是一種基于因特網(wǎng)及SCSI-3協(xié)議下的存儲技術(shù)，由IETF提出，并于2003年2月11日成為正式的標準。與傳統(tǒng)的SCSI技術(shù)比較起來，iSCSI技術(shù)有以下三個革命性的變化： 把原來只用于本機的SCSI協(xié)同透過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送，使連接距離可作無限的地域延伸; 連接的服務(wù)器數(shù)量無限(原來的SCSI-3的上限是15); 由于是服務(wù)器架構(gòu)，因此也可以實現(xiàn)在線擴容以至動態(tài)部署。 FCoE: 以太網(wǎng)路光纖通道標準(英語：Fibre Channel over Ethernet，縮寫為FCoE)，是一種通訊技術(shù)標準。它利用以太網(wǎng)路，傳送光纖通道(Fibre Channel)的訊框，讓光纖通信的資料可以在10 Gigabit以太網(wǎng)路網(wǎng)絡(luò)骨干中傳輸，但仍然是使用光纖通道的協(xié)定。它屬于INCITS T11 FC-BB-5標準的一部份。 SATA: 串行ATA(Serial ATA: Serial Advanced Technology Attachment)是串行SCSI(SAS: Serial Attached SCSI)的孿生兄弟。兩者的排線兼容，SATA硬盤可接上SAS接口。它是一種計算機總線，主要功能是用作主板和大量存儲設(shè)備(如硬盤及光盤驅(qū)動器)之間的數(shù)據(jù)傳輸之用。 2000年11月由“Serial ATA Working Group”團體所制定，SATA已經(jīng)完全取代舊式PATA(Parallel ATA或舊稱IDE)接口的舊式硬盤，因采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而得名。在數(shù)據(jù)傳輸上這一方面，SATA的速度比以往更加快捷，并支持熱插拔，使計算機運作時可以插上或拔除硬件。另一方面，SATA總線使用了嵌入式時鐘頻率信號，具備了比以往更強的糾錯能力，能對傳輸指令(不僅是數(shù)據(jù))進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯誤會自動矯正，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴２贿^，SATA和以往最明顯的分別，是用上了較細的排線，有利機箱內(nèi)部的空氣流通，某程度上增加了整個平臺的穩(wěn)定性。 現(xiàn)時，SATA分別有SATA 1.5Gbit/s、SATA 3Gbit/s和SATA 6Gbit/s三種規(guī)格。未來將有更快速的SATA Express規(guī)格。 RAID: 獨立硬盤冗余陣列(RAID, Redundant Array of Independent Disks)，舊稱廉價磁盤冗余陣列，簡稱硬盤陣列。其基本思想就是把多個相對便宜的硬盤組合起來，成為一個硬盤陣列組，使性能達到甚至超過一個價格昂貴、容量巨大的硬盤。根據(jù)選擇的版本不同，RAID比單顆硬盤有以下一個或多個方面的好處：增強數(shù)據(jù)集成度，增強容錯功能，增加處理量或容量。另外，磁盤陣列對于計算機來說，看起來就像一個單獨的硬盤或邏輯存儲單元。分為RAID-0，RAID-1，RAID-1E，RAID-5，RAID-6，RAID-7，RAID-10，RAID-50，RAID-60。 簡單來說，RAID把多個硬盤組合成為一個邏輯扇區(qū)，因此，操作系統(tǒng)只會把它當作一個硬盤。RAID常被用在服務(wù)器計算機上，并且常使用完全相同的硬盤作為組合。由于硬盤價格的不斷下降與RAID功能更加有效地與主板集成，它也成為了玩家的一個選擇，特別是需要大容量存儲空間的工作，如：視頻與音頻制作。 最初的RAID分成了不同的等級，每種等級都有其理論上的優(yōu)缺點，不同的等級在兩個目標間取得平衡，分別是增加數(shù)據(jù)可靠性以及增加存儲器(群)讀寫性能。這些年來，出現(xiàn)了對于RAID觀念不同的應(yīng)用。 |
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